JP3437484B2 - Method and apparatus for manufacturing optical fiber preform - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing optical fiber preformInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバプリフ
ォーム（以下、プリフォームという）の製造方法及び装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber preform (hereinafter referred to as preform) manufacturing method and apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通信用、光学用の光ファイバは、ＣＶＤ
法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などにより製造される。これら
の製造方法では、通常、まず、径１１０〜２００ｍｍの
ガラス母材が作製され、次いで、このガラス母材は実際
に光ファイバに線引きするときの径３０〜１００ｍｍよ
りも３〜５ｍｍ太い径にまで一次延伸される。この一次
延伸工程では、電気炉または火炎バーナーを用いた、い
わゆるガラス旋盤が用いられる。径が１００ｍｍ以下の
ガラス母材は、一次延伸するのにガラス旋盤を用いるこ
とが可能であるが、これより大きなガラス母材について
は、火炎バーナーでは熱量が不足するため、一般に電気
炉が用いられる。この電気炉（延伸装置）は、約２００
０℃に加熱された炉の上部から送り込まれたガラス母材
を縮径する。電気炉での一次延伸は、最終目標より５〜
１０％太い径に設定される。2. Description of the Related Art Optical fibers for communication and optics are manufactured by CVD.
It is manufactured by the method, the VAD method, the OVD method, or the like. In these manufacturing methods, usually, a glass preform having a diameter of 110 to 200 mm is first produced, and then the glass preform has a diameter 3 to 5 mm thicker than a diameter 30 to 100 mm when actually drawn into an optical fiber. Is primarily stretched. In this primary drawing step, a so-called glass lathe using an electric furnace or a flame burner is used. For a glass base material having a diameter of 100 mm or less, a glass lathe can be used for primary drawing, but for a glass base material larger than this, an electric furnace is generally used because the flame burner lacks the amount of heat. . This electric furnace (stretching device) is about 200
The glass base material fed from the upper part of the furnace heated to 0 ° C. is reduced in diameter. The primary drawing in the electric furnace is 5 ~
The diameter is set to be 10% thicker.
【０００３】次に、一次延伸されたガラス母材は、ガラ
ス旋盤等により、二次延伸加工が行われ、精密に径が調
整される。二次延伸加工は、通常、ガラス旋盤を使用し
て、延伸、径測定、両端の絞り、ファイヤーポリッシ
ュ、仕上がり径測定の順で行われる。この二次延伸加工
について、ガラス旋盤の構造を例示した図１を参照して
説明する。まず、延伸では、プロパンガスや水素ガスを
燃焼ガスとし、酸素を助燃ガスとして、バーナー３でガ
ラス母材Ａを加熱、軟化させて溶融部ａを形成し、移動
台５に設けられた回転チャック１ｂ（以下、テールスト
ックという）を徐々に引っ張り方向に動かすことでガラ
ス母材Ａが延伸され目標の径に加工される。Next, the primary stretched glass base material is subjected to a secondary stretching process by a glass lathe or the like to precisely adjust the diameter. The secondary stretching process is usually performed using a glass lathe in the order of stretching, diameter measurement, squeezing at both ends, fire polish, and finished diameter measurement. This secondary stretching process will be described with reference to FIG. 1 which illustrates the structure of a glass lathe. First, in the stretching, a propane gas or hydrogen gas is used as a combustion gas, and oxygen is used as an auxiliary gas, the glass base material A is heated and softened by the burner 3 to form a molten portion a, and a rotary chuck provided on the moving table 5 is provided. By gradually moving 1b (hereinafter, referred to as tailstock) in the pulling direction, the glass base material A is stretched and processed into a target diameter.
【０００４】次に、最終目標の径や線引機用の長さに応
じたガラス母材になっているかを確認するため、ガラス
母材の径測定が行われる。径測定には径測定器移動台２
に設置されている径測定器４が使用される。なお、以下
に示す径測定は全て、この径測定器４にて行われる。Next, the diameter of the glass preform is measured in order to confirm whether the glass preform has a final target diameter or a length for a wire drawing machine. Diameter measuring device moving table 2 for diameter measurement
The diameter measuring device 4 installed in the is used. In addition, all the following diameter measurements are performed by the diameter measuring device 4.
【０００５】次に、ガラス母材の両端部を絞り、図２に
示すような絞り形状に加工する。絞り形状とすることに
より、線引工程の引き始めが容易になる。また、線引き
炉にガラス母材をセットするに際し、ダミーロッド部で
チャックするが、このダミーロッドをガラス母材に加熱
溶着する際、絞り形状であると泡の混入を防ぐことがで
きる。十分な強度が得られる場合は、ガラス母材を直接
セットしガラス旋盤による二次延伸終了後にグラインダ
ーなどで絞り形状部分を切断する場合もある。Next, both ends of the glass base material are drawn and processed into a drawing shape as shown in FIG. The drawing shape makes it easier to start the drawing process. Further, when the glass base material is set in the drawing furnace, it is chucked by the dummy rod portion, but when the dummy rod is heat-welded to the glass base material, it is possible to prevent bubbles from being mixed if the shape is a squeezed shape. When sufficient strength can be obtained, the glass preform may be directly set, and the drawing-shaped portion may be cut with a grinder or the like after the completion of secondary stretching by a glass lathe.
【０００６】次に、ファイヤーポリッシュを行う。延伸
や絞り時にガラス母材をバーナーで加熱すると、ガラス
母材の一部はＳｉＯとなって昇華し、雰囲気に存在する
Ｈ２Ｏにより再びガラス微粒子となって再度ガラス母材
表面に付着するため、曇りが発生する。特に絞りで強く
熱せられた部分のすぐ外側に帯状の曇りが強く発生す
る。この曇りはガラス微粒子であるが、線引炉内におい
て飛散して炉内雰囲気を汚染し、ガラス母材表面を傷付
けてしまう恐れがある。そこで、ファイヤーポリッシュ
を行うことにより、線引する前に曇りを除去し、また、
ガラス母材内に残留する歪みを問題ないレベルにする。Next, fire polishing is performed. When the glass base material is heated with a burner at the time of stretching or drawing, a part of the glass base material becomes SiO and sublimes, and H 2 O existing in the atmosphere again forms fine glass particles and adheres to the surface of the glass base material again. , Cloudy occurs. In particular, a band-shaped fog is strongly generated immediately outside the part that is strongly heated by the diaphragm. Although this fogging is fine glass particles, it may scatter in the drawing furnace to contaminate the atmosphere in the furnace and damage the surface of the glass base material. Therefore, by performing fire polishing, the haze is removed before drawing, and
The strain remaining in the glass base material is set to a level that poses no problem.
【０００７】両端部を絞ったガラス母材をファイヤーポ
リッシュする場合、両端部の絞った箇所は強度が弱いた
め、絞り箇所をファイヤーポリッシュして加熱している
ときにガラスが軟化すると、もう一方の端部でガラス母
材を支えることが困難となり曲がりやだれが生じ、最悪
の場合は落下する。そのため、ガラス母材の径や長さに
応じて、ファイヤーポリッシュする開始位置及び終了位
置を作業者が設定する。この設定は、自動的に行うので
はなく、作業者が自己の経験に基づいて行っている。ま
た、ファイヤーポリッシュ時に曲がりやだれなどが発生
する可能性がないかどうか、ガラス母材を監視する必要
があり、特に作業者が熟練作業者でない場合は必要であ
る。ガラス母材を監視する場合は、作業者がガラス旋盤
につきっきりとなる必要がある。When the glass base material whose both ends are squeezed is fire-polished, the squeezed parts at both ends have low strength. Therefore, when the glass softens while the squeezed part is fire-polished and heated, the other It becomes difficult to support the glass base material at the edges, causing bending and sagging, and in the worst case, dropping. Therefore, the operator sets the start position and the end position for fire polishing according to the diameter and length of the glass base material. This setting is made automatically based on the experience of the operator, not automatically. Further, it is necessary to monitor the glass base material for the possibility of bending and sagging during fire polishing, especially when the worker is not a skilled worker. When monitoring glass preforms, workers need to be sharp on the glass lathe.
【０００８】次に、仕上がり径測定を行い、得られたプ
リフォームの形状を最終的に把握する。その後、プリフ
ォームをガラス旋盤からはずし、絞り箇所を溶断して、
プリフォームの二次延伸加工が終了する。延伸、ファイ
ヤーポリッシュ及び径測定は、開始位置及び終了位置を
設定することで自動的に行う技術が確立されている（特
開昭６０−２６０４２９号公報参照）。また、絞りにつ
いても、最近、加工ロスを少なくするように、自動的に
絞り位置を検出する技術や絞りの条件を自動的に行う技
術が報告されている。Next, the finished diameter is measured to finally grasp the shape of the obtained preform. After that, remove the preform from the glass lathe, melt the drawn part,
The secondary stretching process of the preform is completed. A technique has been established in which stretching, fire polishing, and diameter measurement are automatically performed by setting a start position and an end position (see JP-A-60-26029). Regarding the diaphragm, recently, a technique for automatically detecting the diaphragm position and a technique for automatically adjusting the diaphragm condition so as to reduce the processing loss have been reported.
【０００９】上記したようなガラス旋盤による二次延伸
加工の各工程は、自動的に行うことはできるが、ファイ
ヤーポリッシュする場合は、絞り部分の強度が弱いた
め、ファイヤーポリッシュしている間は監視が必要であ
る。また、各工程の終了間近には作業者がガラス旋盤に
行って、次工程の開始位置及び終了位置などを設定する
作業を行う必要がある。このような作業を、１本のプリ
フォームに対して数回行う必要があるため、二次延伸加
工の省力化が困難であった。また、作業者により設定条
件の個人差があるので、安定した品質のプリフォームを
得るのは困難であった。Although each step of the secondary drawing process by the glass lathe as described above can be automatically performed, when fire polishing is performed, the strength of the narrowed portion is weak, so monitoring is performed during fire polishing. is necessary. Further, it is necessary for the worker to go to the glass lathe near the end of each process and perform the work of setting the start position and the end position of the next process. Since it is necessary to perform such an operation for one preform several times, it is difficult to save labor in the secondary stretching process. Further, it is difficult to obtain a stable quality preform because there are individual differences in setting conditions among workers.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、二次延伸加
工の省力化を図ると共に、安定した品質のプリフォーム
を製造する方法及び装置の提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing a preform of stable quality while saving labor in the secondary stretching process.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、作業者がガラス旋盤での
監視及び各工程間での条件設定等を行わず、延伸、両端
部の絞り、ファイヤーポリッシュの各工程前に径測定を
して、各工程の条件設定をコンピュータで決定すること
により、延伸、両端部の絞り、ファイヤーポリッシュ、
仕上がり径測定までの工程を連続して全て自動で行うこ
とができることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、請求項１のプリフォームの製造方法は、
ガラス母材を延伸装置に載置するためのダミーロッド
を、ガラス母材の両端部に接合し、その接合した部分に
マーキングを入れてガラス母材を延伸した後、前記マー
キングの位置を検出し、ガラス母材の長さ及び径を測定
して、検出したマーキングの位置及びガラス母材の長さ
から絞り部分と加熱位置を決定すると共に、測定した径
から加熱条件を決定し、延伸後のガラス母材の前記加熱
位置を前記加熱条件で加熱して絞りを行うことを特徴と
する。請求項２のプリフォームの製造方法は、ガラス母
材の延伸、絞りを行った後、絞り部分及び絞りにより伸
長した部分の径を位置と対応させて測定し、さらに絞り
によるガラス母材の長さの変化を測定して、絞り部分及
び絞りにより伸長した部分の径及び位置並びにガラス母
材の長さから、ファイヤーポリッシュの開始位置と終了
位置及び火力条件を決定し、延伸、絞り後のガラス母材
の前記開始位置から前記終了位置までを、前記火力条件
により、ファイヤーポリッシュすることを特徴とする。
請求項３のプリフォームの製造方法は、請求項１、２を
組み合わせた製造方法である。請求項６のプリフォーム
の製造装置は、ガラス母材を延伸装置に載置するための
ダミーロッドとガラス母材の接合部分に入れたマーキン
グの位置を検出する装置と、延伸後のガラス母材の長さ
を測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な加
熱装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母材の牽
引装置と、マーキングの位置及びガラス母材の長さを記
憶する記憶装置と、マーキングの位置及びガラス母材の
長さから絞り部分と加熱位置を決定する演算装置と、絞
り部分の加熱条件を決定するための径測定位置を決定す
る演算装置と、径測定位置を制御する装置と、径測定位
置と測定した径を記憶し、加熱条件を決定する演算装置
と、前記加熱装置の制御装置とを備え、前記加熱位置を
前記加熱条件で加熱することにより絞りを行うことを特
徴とする。請求項７のプリフォームの製造装置は、延
伸、絞りを行ったガラス母材の絞りによる長さの変化を
測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な火炎
バーナー装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母
材の絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径とその測
定位置を組み合わせて記憶する装置と、ガラス母材の長
さと絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径とその測
定位置から火炎バーナーによるファイヤーポリッシュの
開始位置と終了位置及び火力条件を決定する演算装置
と、火炎バーナー装置の制御装置とを備え、延伸、絞り
後のガラス母材の前記開始位置から前記終了位置まで
を、前記火力条件によりファイヤーポリッシュすること
を特徴とする。請求項８のプリフォームの製造装置は、
請求項６、７に記載した装置を全て備えている製造装置
である。請求項９のプリフォームの製造装置は、請求項
８のプリフォームの製造装置に、さらにファイヤーポリ
ッシュ後に、光ファイバプリフォームの仕上がり径測定
を行う径測定装置を備えた製造装置である。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that an operator does not perform monitoring on a glass lathe and setting conditions between each process, and stretching, both ends Drawing, diameter measurement before each step of fire polishing, by determining the condition setting of each step by computer, stretching, drawing at both ends, fire polish,
It was found that the steps up to measurement of the finished diameter can be continuously and automatically performed, and the present invention has been completed. That is, the preform manufacturing method according to claim 1 is
Dummy rods for mounting the glass preform on the stretching device are joined to both ends of the glass preform, the marking is put in the joined parts and the glass preform is stretched, and then the position of the marking is detected. , Measuring the length and diameter of the glass base material, determine the narrowed portion and the heating position from the detected marking position and the length of the glass base material, determine the heating conditions from the measured diameter, and after stretching It is characterized in that the heating position of the glass base material is heated under the heating conditions to perform the drawing. The method for producing a preform according to claim 2 , wherein after the glass base material is stretched and drawn, the diameters of the drawn portion and the portion extended by the drawing are measured in correspondence with the positions, and the length of the glass base material is drawn by the drawing. The change in the length is measured, the start position and the end position of the fire polish and the thermal power condition are determined from the diameter and position of the drawn part and the part extended by the drawing and the length of the glass base material, and the glass after drawing and drawing It is characterized in that the base material is fire-polished from the start position to the end position under the thermal power condition.
A preform manufacturing method according to a third aspect is a manufacturing method in which the first and second aspects are combined. An apparatus for manufacturing a preform according to claim 6 , wherein a device for detecting a position of a marking placed at a joint portion between the dummy rod and the glass base material for mounting the glass base material on the drawing device, and the glass base material after drawing. A device for measuring the length of the glass base material, a heating device that is movable in the axial direction of the glass base material and a diameter measurement device for the glass base material, a pulling device for the glass base material, the marking position and the length of the glass base material. A storage device for storing, an arithmetic device for determining the throttle portion and the heating position from the position of the marking and the length of the glass base material, an arithmetic device for determining the diameter measurement position for determining the heating condition of the aperture portion, and the diameter A device for controlling the measurement position, a diameter measurement position and an arithmetic unit that stores the measured diameter and determines the heating condition, and a control device for the heating device, and by heating the heating position under the heating condition Squeeze The features. The apparatus for manufacturing a preform according to claim 7 , wherein a device for measuring a change in length of a drawn glass base material due to drawing, a flame burner device movable in the axial direction of the glass base material, and a glass base material. Of the diameter of the glass base material, the diameter of the drawn part of the glass preform and the part extended by the draw and the measuring position, and the device for storing the length of the glass base material and the diameter of the drawn part and the part extended by the draw An arithmetic unit for determining the start position and the end position of the fire polish by the flame burner from the measurement position, and a control device of the flame burner device, and the stretching and drawing, and the end position from the start position of the glass preform after drawing. Up to the above, fire-polishing is performed under the above-mentioned thermal power condition. The preform manufacturing apparatus according to claim 8 is
A manufacturing apparatus including all the apparatuses according to claims 6 and 7. An apparatus for manufacturing a preform according to claim 9 ,
In addition to the preform manufacturing apparatus of No. 8 , the manufacturing apparatus further includes a diameter measuring device for measuring the finished diameter of the optical fiber preform after the fire polishing.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、上記したよ
うに、端部の絞り、ファイヤーポリッシュの各工程前に
自動でガラス母材の径や位置などの測定を実施し、それ
らの測定結果に基づき加熱条件などを決定して、全ての
工程を連続して自動化する点に特徴がある。本発明の製
造方法は、上記した本発明の製造装置を使用して行う。
本発明では、端部の絞り及びファイヤーポリッシュにお
いてガラス母材の加熱は火炎バーナーにより行うのが好
ましい。また、ガラス母材をプリフォーム製造装置に載
置するためのダミーロッドとガラス母材の接合部分に入
れたマーキングは切り込みが適当である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the manufacturing method of the present invention automatically measures the diameter and position of the glass preform before each step of drawing the edge and fire polishing, and measuring them. It is characterized in that heating conditions etc. are determined based on the result and all the steps are continuously automated. The manufacturing method of the present invention is performed using the manufacturing apparatus of the present invention described above.
In the present invention, it is preferable that the glass base material is heated by a flame burner in the end drawing and the fire polishing. In addition, the notch is appropriate for the marking made at the joint between the dummy rod and the glass base material for mounting the glass base material on the preform manufacturing apparatus.
【００１３】[0013]
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples.
【００１４】（実施例）径６５ｍｍ、長さ１０００ｍｍ
のガラス母材を、延伸、端部の絞り、ファイヤーポリッ
シュ及び仕上がり径測定の全工程を自動で行う本発明の
装置により、二次延伸加工してプリフォームを製造し
た。ガラス母材の両端付近に設けた回転チャック部にガ
ラスダミーロッドをセットし、ガラス母材とガラスダミ
ーロッドを加熱溶着して上記装置にセットした。次にガ
ラス母材とガラスダミーロッドのつなぎ目に、深さ３ｍ
ｍの切り込みを一周全体に入れ、延伸前のセッティング
を終了した。延伸前の径測定の開始位置及び終了位置と
目標径（６０ｍｍ）のみ作業者がセットすれば、その後
は順に径測定１、延伸、径測定２、端部の絞り、径測定
３、ファイヤーポリッシュ、仕上がり径測定を自動的に
行うようにコンピュータにプログラムを設定した。ま
た、各工程における火力条件などの全ての条件の設定は
コンピュータに入力したプログラムで設定できるように
した。つまり、以下の工程は全てコンピュータが自動で
行った。径測定１では、延伸前のガラス母材の径を位置
に対応させて測定し、測定した径とその測定位置からガ
ラス母材の各位置における延伸速度を決定すると共に、
ガラス母材の径の平均値から加熱条件を決定した。さら
に目標径から延伸後のプリフォームの長さを算出し、そ
の算出結果より延伸後のプリフォーム有効部の位置を算
出した。そして、ガラス母材を前記加熱条件で加熱しな
がら、前記延伸速度で順次延伸した。次いで延伸前にプ
リフォームとガラスダミーロッドのつなぎ目に付けた切
り込みを径測定２で確認するようにプログラムすること
により、プリフォームの有効部の位置を正確に確認し
た。そして、切り込みを検出し、ガラス母材の長さ及び
プリフォーム有効部より外側５０ｍｍの箇所の径を測定
して、検出した切り込みの位置及びガラス母材の長さか
ら加熱位置を決定すると共に、測定した径から加熱条件
を決定し、延伸後のガラス母材の前記加熱位置を前記加
熱条件で加熱して絞りを行った。両端絞りのプログラム
は、本実施例では、最細部が２０ｍｍの絞り形状となる
ように設定した。また、テールストックにスケールを設
置することで、プリフォームの長さの変更距離を算出し
た。次いで径測定３で、絞り部分及び絞りにより伸長し
た部分の径を位置と対応させて測定し、さらに絞りによ
るガラス母材の長さの変化を測定して、絞り部分及び絞
りにより伸長した部分の径及び位置並びにガラス母材の
長さから、ファイヤーポリッシュの開始位置と終了位置
及び火力条件を決定した。ファイヤーポリッシュの開始
位置及び終了位置については、［従来の技術］で説明し
たとおり、絞りでの強い火炎の横に曇りが発生し、絞り
箇所には曇りが発生しないので、曇りが発生する場所を
ファイヤーポリッシュの開始位置及び終了位置とするよ
うにプログラムを設定した。そして、延伸、絞り後のガ
ラス母材の前記開始位置から前記終了位置までを、前記
火力条件により、ファイヤーポリッシュした。ファイヤ
ーポリッシュ終了後、径測定３で測定した結果を基に仕
上がり径測定を自動的に行った。上述したように、延
伸、絞り及びファイヤーポリッシュの前に径測定を行
い、次工程の火力条件やプリフォームの設定位置などを
的確に設定することにより安定した品質のプリフォーム
を全て自動で完全に作製することができた。また、この
全工程は、おおよそ３時間半で行われたが、作業者は全
く旋盤の操作及び監視を行わなかった。(Example) Diameter 65 mm, length 1000 mm
A preform was manufactured by subjecting the glass base material of No. 2 to a second drawing process by the apparatus of the present invention which automatically performs all the steps of drawing, edge drawing, fire polishing and finish diameter measurement. A glass dummy rod was set on a rotating chuck provided near both ends of the glass base material, and the glass base material and the glass dummy rod were heat-welded and set on the above apparatus. Next, at the joint between the glass base material and the glass dummy rod, a depth of 3 m
A notch of m was made over the entire circumference to complete the setting before stretching. If the operator sets only the start position and end position of the diameter measurement before stretching and the target diameter (60 mm), then the diameter measurement 1, the stretching, the diameter measurement 2, the end squeezing, the diameter measurement 3, the fire polish, in that order. A program was set up in the computer to automatically perform the finished diameter measurement. Also, the setting of all conditions such as the thermal power condition in each process can be set by the program input to the computer. In other words, the computer automatically performed the following steps. In the diameter measurement 1, the diameter of the glass base material before stretching is measured in correspondence with the position, and the stretching speed at each position of the glass base material is determined from the measured diameter and the measurement position,
The heating condition was determined from the average value of the diameter of the glass base material. Furthermore, the length of the preform after stretching was calculated from the target diameter, and the position of the effective portion of the preform after stretching was calculated from the calculation result. Then, while the glass base material was heated under the heating conditions, it was sequentially drawn at the drawing speed. Then, the position of the effective portion of the preform was accurately confirmed by programming the notch made in the joint between the preform and the glass dummy rod before the drawing so as to be confirmed by the diameter measurement 2. Then, the notch is detected, the length of the glass preform and the diameter of a portion 50 mm outside the preform effective portion are measured, and the heating position is determined from the detected notch position and the length of the glass preform, and The heating condition was determined from the measured diameter, and the heated position of the glass preform after drawing was heated under the heating condition to perform drawing. In the present embodiment, the double-sided aperture program is set so that the smallest detail has an aperture shape of 20 mm. In addition, the change distance of the preform length was calculated by installing a scale on the tailstock. Next, in the diameter measurement 3, the diameters of the drawn portion and the portion extended by the drawing are measured in correspondence with the positions, and further the change in the length of the glass base material by the drawing is measured, and the diameter of the drawn portion and the portion extended by the drawing are measured. From the diameter and the position and the length of the glass base material, the start position and the end position of the fire polish and the thermal power condition were determined. As for the start position and the end position of the fire polish, as explained in [Prior Art], clouding occurs beside the strong flame at the diaphragm, and no clouding occurs at the throttled area. The program was set to be the start position and end position of the fire polish. Then, the glass base material after drawing and drawing was fire-polished from the start position to the end position under the thermal power condition. After the completion of the fire polishing, the finished diameter was automatically measured based on the result measured in the diameter measurement 3. As described above, the diameter is measured before stretching, drawing and fire polishing, and by setting the thermal power condition and the preform setting position in the next process appropriately, all the preforms of stable quality are automatically and completely prepared. It was possible to make. The entire process was performed in about three and a half hours, but the operator did not operate or monitor the lathe at all.
【００１５】（比較例）実施例と同様に径６５ｍｍ、長
さ１０００ｍｍのプリフォームをガラス旋盤にセット
し、二次延伸加工した。延伸、絞り、ファイヤポリッシ
ュ、仕上がり径測定の各工程は自動的に行ったが、各工
程終了前に作業者がガラス旋盤に行き、各工程終了後に
次工程の条件を設定し、ファイヤーポリッシュでの監視
などを行った。二次延伸加工の全工程は、おおよそ３時
間半を要した。そのうち、作業者が旋盤につきっきりに
なった時間は、総計約５０分であった。(Comparative Example) A preform having a diameter of 65 mm and a length of 1000 mm was set on a glass lathe and subjected to a secondary stretching process as in the example. Each step of stretching, drawing, fire polishing, and finished diameter measurement was automatically performed, but before the end of each step, the worker went to the glass lathe, set the conditions for the next step after each step, and set the fire polish. I monitored it. The entire process of the secondary stretching process took about 3 and a half hours. Among them, the time required for the worker to finish on the lathe was about 50 minutes in total.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明方法及び装置により、端部の絞
り、ファイヤーポリッシュの各工程前に自動でガラス母
材の径や位置などの測定を実施し、それらの測定結果に
基づき加熱条件などを決定し、全ての工程を連続して自
動化することが可能となり二次延伸加工工程での省力化
を実現することができる。また、コンピュータの計算結
果を基に次工程の条件を設定するため、設定条件が常に
一定となり、安定した品質のプリフォームを製造するこ
とができる。 Ri by the present invention a method and apparatus according to the present invention, the diaphragm end, measurements were performed such as the diameter and position of the glass base material automatically prior to each step of the fire polishing, the heating condition based on the measurement results It is possible to continuously automate all the processes by determining the above, and it is possible to realize labor saving in the secondary stretching process. Further, since the conditions for the next process are set based on the calculation result of the computer, the set conditions are always constant, and a preform of stable quality can be manufactured.
【図１】ガラス旋盤の構造を例示した概略説明図であ
る。FIG. 1 is a schematic explanatory view illustrating the structure of a glass lathe.
【図２】ガラス母材の先端部分の絞り形状を例示した概
略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view exemplifying a drawing shape of a front end portion of a glass base material.
１ａ：回転チャック １ｂ：回転チャック（テールストック） ２ ：バーナーと径測定器の移動台 ３ ：バーナー ４ ：径測定器 ５ ：回転チャック（テールストック）の移動台 Ａ ：ガラス母材 ａ ：溶融部 1a: Rotating chuck 1b: Rotating chuck (tailstock) 2: Moving stand for burner and diameter measuring instrument 3: Burner 4: Diameter measuring instrument 5: Moving table for rotating chuck (tailstock) A: Glass base material a: fusion zone
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目３番１号 信越 化学工業株式会社精密機能材料研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−295253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−127629（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−260439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−260429（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−24877（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−331733（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−193733（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−247735（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of front page (72) Hideo Hirasawa Inventor Hideo Hirasawa 2-3-1, Isobe, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory (56) Reference JP-A-61-295253 (JP, A) JP 61-127629 (JP, A) JP 60-260439 (JP, A) JP 60-260429 (JP, A) JP 5-24877 (JP, A) JP 4 -331733 (JP, A) JP-A-4-193733 (JP, A) JP-A-6-247735 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C03B 37/00- 37/16
Claims (10)
ダミーロッドを、ガラス母材の両端部に接合し、その接
合した部分にマーキングを入れてガラス母材を延伸した
後、前記マーキングの位置を検出し、ガラス母材の長さ
及び径を測定して、検出したマーキングの位置及びガラ
ス母材の長さから絞り部分と加熱位置を決定すると共
に、測定した径から加熱条件を決定し、延伸後のガラス
母材の前記加熱位置を前記加熱条件で加熱して絞りを行
うことを特徴とする光ファイバプリフォームの製造方
法。1. A dummy rod for mounting the glass preform on a stretching device is joined to both ends of the glass preform, a marking is put in the joined portion to stretch the glass preform, and then the marking is performed. Position, the length and diameter of the glass base material are measured, and the drawing part and heating position are determined from the detected marking position and glass base material length, and the heating conditions are determined from the measured diameter. Then, the method for producing an optical fiber preform is characterized in that the heating position of the glass preform after drawing is heated under the heating conditions to perform drawing.
り部分及び絞りにより伸長した部分の径を位置と対応さ
せて測定し、さらに絞りによるガラス母材の長さの変化
を測定して、絞り部分及び絞りにより伸長した部分の径
及び位置並びにガラス母材の長さから、ファイヤーポリ
ッシュの開始位置と終了位置及び火力条件を決定し、延
伸、絞り後のガラス母材の前記開始位置から前記終了位
置までを、前記火力条件により、ファイヤーポリッシュ
することを特徴とする光ファイバプリフォームの製造方
法。2. After stretching and drawing the glass base material, the diameters of the drawn portion and the portion extended by the drawing are measured in correspondence with the positions, and the change in the length of the glass base material due to the drawing is measured. From the diameter and position of the drawn part and the part extended by the drawing and the length of the glass base material, the start and end positions of the fire polish and the thermal power condition are determined, and the starting position of the glass base material after drawing and drawing is determined. A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that fire polishing is performed from the end position to the end position under the thermal power condition.
絞りを行う請求項２記載の製造方法。3. The manufacturing method according to claim 2, wherein the glass preform is drawn by the manufacturing method according to claim 1.
る請求項１記載の製造方法。4. The manufacturing method according to claim 1, wherein the glass base material is heated by a flame burner.
３または４記載の製造方法。5. The marking is a notch,
3. The manufacturing method according to 3 or 4.
ダミーロッドとガラス母材の接合部分に入れたマーキン
グの位置を検出する装置と、延伸後のガラス母材の長さ
を測定する装置と、ガラス母材の軸方向に移動可能な加
熱装置及びガラス母材の径測定装置と、ガラス母材の牽
引装置と、マーキングの位置及びガラス母材の長さを記
憶する記憶装置と、マーキングの位置及びガラス母材の
長さから絞り部分と加熱位置を決定する演算装置と、絞
り部分の加熱条件を決定するための径測定位置を決定す
る演算装置と、径測定位置を制御する装置と、径測定位
置と測定した径を記憶し、加熱条件を決定する演算装置
と、前記加熱装置の制御装置とを備え、前記加熱位置を
前記加熱条件で加熱することにより絞りを行うことを特
徴とする光ファイバプリフォームの製造装置。6. A device for detecting the position of a marking placed at a joint between a dummy rod and a glass base material for mounting the glass base material on a drawing device, and a length of the glass base material after drawing is measured. A device, a heating device and a glass base material diameter measuring device that are movable in the axial direction of the glass base material, a glass base material traction device, and a storage device that stores the position of the marking and the length of the glass base material, Arithmetic device that determines the squeezed portion and the heating position from the marking position and the length of the glass base material, an arithmetic device that determines the diameter measurement position for determining the heating conditions of the squeezed portion, and a device that controls the diameter measurement position And a diameter measurement position and an arithmetic unit that stores the measured diameter and determines a heating condition, and a control device for the heating device, and perform narrowing by heating the heating position under the heating condition. Optical fiber Preform manufacturing equipment.
よる長さの変化を測定する装置と、ガラス母材の軸方向
に移動可能な火炎バーナー装置及びガラス母材の径測定
装置と、ガラス母材の絞り部分及び絞りにより伸長した
部分の径とその測定位置を組み合わせて記憶する装置
と、ガラス母材の長さと絞り部分及び絞りにより伸長し
た部分の径とその測定位置から火炎バーナーによるファ
イヤーポリッシュの開始位置と終了位置及び火力条件を
決定する演算装置と、火炎バーナー装置の制御装置とを
備え、延伸、絞り後のガラス母材の前記開始位置から前
記終了位置までを、前記火力条件によりファイヤーポリ
ッシュすることを特徴とする光ファイバプリフォームの
製造装置。7. An apparatus for measuring a change in length of a drawn glass base material due to drawing, a flame burner device capable of moving in the axial direction of the glass base material, and a diameter measuring device for the glass base material. A device that stores the diameter of the glass base material and the diameter of the portion extended by the aperture and its measurement position in combination, and the length of the glass base material and the diameter of the aperture portion and the portion extended by the aperture and its measurement position by the flame burner. An arithmetic unit for determining the start position and the end position of the fire polish and the heat power condition, and a control device of the flame burner device, and from the start position to the end position of the glass preform after drawing and drawing the heat power condition. An optical fiber preform manufacturing device, which is characterized by being fire-polished.
装置を備えた光ファイバプリフォームの製造装置。8. An apparatus for manufacturing an optical fiber preform, comprising the apparatus according to claim 6 and the apparatus according to claim 7.
プリフォームの仕上がり径測定を行う径測定装置を備え
た請求項８記載の製造装置。9. The manufacturing apparatus according to claim 8, further comprising a diameter measuring device for measuring a finished diameter of the optical fiber preform after the fire polishing.
６、８または９記載の製造装置。10. The manufacturing apparatus according to claim 6, 8 or 9, wherein the marking is a notch.
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